深海頂張力立管參激—渦激耦合動(dòng)力響應(yīng)分析.pdf

1、深海立管是深海油氣資源勘探開發(fā)的關(guān)鍵設(shè)施，所處的服役環(huán)境復(fù)雜。本文考慮深海立管頂部浮體運(yùn)動(dòng)及渦激振動(dòng)的耦合作用，研究立管的動(dòng)力響應(yīng)。
　　 本文提出了兩種立管模型：兩端鉸支，軸力定常的理論分析模型和考慮張緊環(huán)運(yùn)動(dòng)及軸力隨水深變化的實(shí)際立管結(jié)構(gòu)模型。對(duì)這兩種立管模型進(jìn)行固有振動(dòng)特性分析，確定其振動(dòng)頻率及模態(tài)；提出了考慮浮體升沉運(yùn)動(dòng)影響的立管參激-渦激耦合振動(dòng)分析模型，研究參數(shù)激勵(lì)下立管發(fā)生參激共振的條件，并分析阻尼對(duì)立管參激不穩(wěn)定

2、區(qū)的影響；利用數(shù)值計(jì)算的方法，分別計(jì)算立管單純渦激振動(dòng)和參激-渦激耦合振動(dòng)情況下的動(dòng)力響應(yīng)，應(yīng)用結(jié)構(gòu)的S-N曲線及Miner損傷理論計(jì)算立管的疲勞損傷，研究不同海洋環(huán)境參數(shù)及立管結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)于立管動(dòng)力響應(yīng)及疲勞損傷的影響。
　　 研究表明，考慮張緊環(huán)運(yùn)動(dòng)及軸力隨水深的變化，立管的橫向振動(dòng)頻率小于理論模型的振動(dòng)頻率；對(duì)于立管系統(tǒng)的參激不穩(wěn)定性，當(dāng)平臺(tái)的升沉頻率接近或者等于立管橫向振動(dòng)頻率2倍時(shí)發(fā)生一階參激共振，這部分參激不穩(wěn)定區(qū)是立